Exprimez-vous !
Devenez testeur en jugeant votre auto !
Fonctionnement d'une auto

Choisir une voiture

Fiabilité / Entretien

Culture auto

Divers

Nouveautés auto

Avis auto

Outils pratiques

Dossiers-Conseils > Fonctionnement d'une auto > Soupapes et distribution variable : ValveTronic, VTEC, VVT etc. 06/04/2017

Soupapes et distribution variable (ValveTronic, VTEC, VVT etc)


Que veut dire avoir une distribution variable et quels avantages peut elle amener ? Décortiquons cette technique qui est employée chez quelques motoristes.

Comprendre la distribution classique "fixe"


Comme vous le savez certainement, la distribution permet de synchroniser le mouvement du vilebrequin avec celui des soupapes d'admission et d'échappement. Cela se produit donc par une courroie ou une chaîne qui relie le vilebrequin à l'arbre à cames. Cet arbre tourne alors au même rythme que le vilebrequin, les cames situées dessus viennent alors ouvrir temporairement les soupapes en les poussant (elles reviennent en position grâce à des ressorts). Le degré et le temps d'ouverture sont donc relatifs à la forme des cames. Plus elles sont arrondies plus le temps d'ouverture sera long, plus elle sont longues plus l'ouverture sera grande.

Notions de base sur les cames

Selon la forme des cames, l'ouverture des soupapes sera différentes. Voici les grandes notions qui serviront à mieux comprendre la suite. Pour les plus débutants, sachez que les cames tournent sur elles-même comme une aiguille de montre (elles viennent toucher à chaque tour la soupape pour la faire descendre), sans cela vous ne comprendrez pas les schémas.


Forme plus ou moins conique

Plus la came sera "pointue", moins la durée d'ouverture sera longue. En effet, la came de droite viendra forcément ouvrir la soupape sur une durée plus longue puisque son extrémité va être en contact plus longtemps (elle appuiera sur la soupape pendant une durée plus longue donc, elle sera donc ouverte plus de temps).


Si le bout est de la même taille mais que la came est plus grande, et bien la soupape sera poussée plus loin vers le bas (sans toutefois que la durée d'ouverture ne change).


Ici on décale juste la position de la came par rapport à l'arbre (d'où le petit repère placé sur l'axe de l'arbre pour que vous le voyiez)

Distribution variable : principe

Vous l'aurez donc compris, le distribution variable consiste à pouvoir moduler les paramètres (pas forcément tous, cela dépend des systèmes) des soupapes d'admission et d'échappement (souvent que d'admission), à savoir :

  • Moment d'ouverture des soupapes (plus ou moins en avance)
  • Durée d'ouverture (plus ou moins longtemps)
  • Degré d'ouverture (plus ou moins ouvert)

L'ouverture variable des soupapes est alors généralement produite par un circuit hydraulique qui vient faire bouger un élément intermédiaire situé entre les soupapes et les cames (culbuteur à plusieurs positions). On peut citer le ValveTronic (BMW) ou encore le système VTEC (Honda). Il existe aussi des systèmes qui rendent la poulie de l'AAC modulable au niveau de son axe afin de changer les moments d'ouverture (pas de culbuteur mobile ici). Je pense ici au système VVT de Toyota.

Sur le système Valvetronic de BMW, on fait bouger la position des culbuteurs spécifiques grâce à un système de vis sans fin qui bouge un arbre (cet arbre modifie donc la position des culbuteurs sur toute la ligne). Le culbuteur est une pièce qui se situe entre l'arbres à cames et les soupapes (sorte de levier), si je pousse l'un d'entre eux ça pousse aussi la soupape correspondante. Grâce à des culbuteurs ayant une forme spécifique, le fait de modifier leur positionnement permet alors de pousser les soupapes d'une manière différente. Ici on a deux culbuteurs en cascade, ma came vient pousser un premier culbuteur, qui lui-même pousse le deuxième et qui lui-même pousse la soupape. Un système permet de faire varier la position initiale du premier culbuteur, ce qui aura comme effet de modifier toute la chaîne, entraînant alors une modification du temps d'ouverture des soupapes.
Mais les manières de faire varier l'ouverture des soupapes peuvent être différentes, chaque ingénieur ayant eu sa propre idée pour cela ...

De plus, certains systèmes ne vont jouer que sur le degré d'ouverture quand d'autres vont se focaliser sur le temps d'ouverture ou encore le moment.

On peut préciser par exemple que le VTEC va jouer sur la "grandeur" et le temps d'ouverture de la soupape, le VVT va lui décaler le moment d'ouverture / fermeture.

Système ValveTronic

C'est le système le plus pointu et efficace sur la marché car il permet plus de possibilités au niveau de la gestion variable des soupapes.


(Mettre la vidéo en plein écran pour mieux voir ce qui se produit)

Système VTEC


Plus bas les explications schématisées



Fonctionnement VTEC


Vue de profil : les cames du "premier plan sont sur le même plan" et les deux du fond aussi (bleu clair et rose). Notez que l'arbre du haut tourne sur lui même au même rythme que le vilebrequin (c'est un arbre à cames classique). Le deuxième du dessous ne tourne pas sur lui-même, il ne peut qu'être incliné vers le bas et revenir à sa position initiale (voir le vidéo du dessus).



Vue de dessus pour mieux comprendre le premier schéma


Fonctionnement "normal"


Ici tout se produit comme avec un arbre à cames normal, on peut donc oublier les deux cames du fond (bleu clair et rose). La came du haut (AAC moteur) vient pousser la came de l'arbre intermédiaire du bas qui elle-même pousse la queue de soupape. La longue came du haut vient pousser assez bas la came rose du deuxième arbre. Mais comme elle n'est pas fixée à son arbre cela n'influe sur rien ...



Avec distribution variable active


Ici les choses changent un peu, les deux cames de l'arbre du dessous (l'arbre intermédiaire) sont désormais fixées entre elles par un loquet. De ce fait, la came rose est en prise avec son arbre, résultat la longue came de l'arbre du haut (bleu clair) pousse la came rose qui entraine donc en même temps la bleue située à ses côté. Cela fait donc varier plus l'inclinaison du deuxième arbre de manière plus importante car la deuxième came du haut est plus longue.

Avantages de la distribution variable

Le fait de contrôler le degré et le temps d'ouverture selon le régime moteur permet beaucoup d'avantages ... En effet, le contrôle de la modularité du temps et du degré d'ouverture a des bienfaits sur la consommation, l'agrément et les performances, rien de moins !

Pour la consommation, on réduit l'effet de pompage des moteurs essence en permettant alors de fonctionner avec le papillon des gaz ouvert le plus possible. Car un moteur essence ne fonctionne pas en excès d'air comme sur un diesel, il faut limiter l'arrivée d'air pour ne pas que le mélange soit trop pauvre. En permettant de réduire l'ouverture des soupapes d'admission on peut alors ouvrir plus grand le papillon (on limite donc la prise d'air par la soupape et non par le papillon).
De plus, les ingénieurs se sont aperçus que le rendement moteur était un peu meilleur à haut régime quand les soupapes d'admission et d'échappement étaient ouvertes ensembles pendant un tout petit laps de temps. Cependant cette manière de fonctionner n'est pas possible sur les petits régime, notamment le ralenti car l'aspiration n'est plus assez "brutale" pour exploiter ce phénomène. La distribution variable par les cames permet donc d'avoir des soupapes qui s'ouvrent et se ferment à la suite dans les bas régimes mais qui en même temps peuvent avoir une ouverture commune (une toute petite partie du temps) à haut régime.

Inconvénients ?

Le système apporte de la complexité au moteur et donc potentiellement plus de pannes ... De plus, tout le dispositif alourdit un peu le travail du vilebrequin qui est alors pénalisé par une petite résistance supplémentaire (très légère baisse du rendement), sauf sur le VVT de Toyota qui reste un module électrique qui fait varier la position de l'axe de l'arbre à cames.

Vous aimez plutôt :

Mon point de vue / Information complémentaire :
(votre commentaire sera visible sur la page de résultats)

Tous les commentaires et réactions



Dernier commentaire posté


Par youl (Date : 2017-09-27 16:30:21)

bonjour . vu votre site , je souhaite avoir un document complet avec des photos ou schemas en couleurs sur le fonctionnement d'une auto tels que les bus , car et voitures . merci .

Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-09-27 16:35:05) : Pas de soucis, "je joints 100 balles et un Mars dans le colis avec". Vous n'avez rien besoin d'autre ?

(Votre post sera visible sous le commentaire après validation)

Derniers commentaires postés (ordre décroissant):


Par Ben (Date : 2017-08-10 08:29:36)


Bonjour,
Je ne comprends pas bien comment le système valvetronic ou beaucoup en vtec s'enclenche ?
On me dit c'est par pression hydraulique, mais d'où provient cette pression et qu'est-ce qui permet aux BMW de "comprendre" qu'il y a plus de pression donc la vis sans fin s'enclenche et actionne l'arbre intermédiaire ? Pire encore, comment le vtec "comprend" qu'il y a une plus grande pression et donc le loquet vient emboiter les cames intermédiaires ? Bref je ne fais pas bien le lien, pouvez-vous m'aider ? Merci


Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-08-10 18:18:25) : C'est le calculateur moteur qui pilote le système électrique (ou électro-hydraulique) permettant la modification du comportement des cames. Cela se fait donc par un actionneur déclenché électriquement. Le moteur électrique est lui-même piloté par le calculateur. Il a les informations via tout un tas de capteurs (régime moteur, vitesse etc.), ce qui lui permet donc de prendre des décisions et de piloter le système. Le calculateur ne réfléchit pas, il applique des procédures écrites par des programmeurs. Ce sont des fonctions qui permettent de recevoir de l'information (par les capteurs) et d'effectuer des "choses" (par les actionneurs hydrauliques).
    Une boîte automatique (ou même pilotée) est généralement contrôlée de manière hydraulique, le le principe est le même : on a des données via des capteurs et on agit avec des actionneurs électriques.
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-08-11 08:38:39) : Je viens de voir dans la BDD que vous aviez reposté ce même message il y a quelques minutes ... Vous n'arrivez pas à consulter les réponses ??

(Votre post sera visible sous le commentaire après validation)

Par (Date : 2017-07-10 00:50:57)


Cela ma beaucoup aidé car je suis dans le système. mai si vous pouviez développer
plus ça nous arrangerait plus.merci


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2017-07-10 09:16:14) : Et vous, vous pourriez développer un peu plus votre demande !

(Votre post sera visible sous le commentaire après validation)

Quelque chose à ajouter ?

Ce site est le vôtre ! Interrogation, complément d'information, conseil, anecdote etc... Toutes vos remarques sont les bienvenues.

Pseudonyme :



Mail * (non obligatoire) :



Commentaire sur cet article :




* Soyez au courant des réactions sur votre commentaire. Il n'est pas obligatoire et restera confidentiel si vous l'indiquez.


Sujets relatifs à : Fonctionnement d'une auto

Fonctionnement d'un moteur  
(85 commentaires )
Moteur à compression variable  
(1 commentaires )
L'admission d'air  
(6 commentaires )
L'allumage d'un moteur essence  
(30 commentaires )
Sonde lambda  
(18 commentaires )
Lubrification avec carter sec  
(4 commentaires )
Le calorstat / Thermostat  
(10 commentaires )
La segmentation d'un moteur  
(20 commentaires )
Reniflard  
(18 commentaires )
Le collecteur d'admission - tubulure  
(20 commentaires )
Double arbre à cames en tête  
(8 commentaires )
Soupapes  
(15 commentaires )
Arbres à cames  
(13 commentaires )
Boîtier Papillon  
(151 commentaires )
Fonctionnement de la distribution  
(42 commentaires )
Fonctionnement du débitmètre  
(77 commentaires )
Fonctionnement de la vanne EGR  
(76 commentaires )
Fonctionnement d'un alternateur  
(48 commentaires )
Refroidissement moteur  
(47 commentaires )
Circuit de carburant / injection  
(45 commentaires )
Injection monopoint et multipoint  
(7 commentaires )
Fonctionnement de l'injection  
(54 commentaires )
La Dump Vavle : principe  
(1 commentaires )
Fonctionnement des moteurs bi-turbo  
(3 commentaires )
Fonctionnement du wastegate  
(12 commentaires )
Fonctionnement du turbo  
(89 commentaires )
Fonctionnement du Quattro d'Audi  
(0 commentaires )
Embrayage multidisque  
(3 commentaires )
Technique du double débrayage  
(5 commentaires )
Emetteur et récepteur d'embrayage  
(20 commentaires )
Le convertisseur de couple sur BVA  
(55 commentaires )
Le différentiel : principe  
(4 commentaires )
Fonctionnement d'une boîte de vitesses  
(172 commentaires )
Fonctionnement de l'embrayage  
(62 commentaires )
Fonctionnement du FAP  
(48 commentaires )
Fonctionnement du catalyseur  
(8 commentaires )
Ligne d'échappement  
(24 commentaires )
Système de freinage IBS / By Wire  
(1 commentaires )
Calcul des distances de freinage  
(4 commentaires )
Frein à tambour  
(2 commentaires )
Types de disques de frein  
(3 commentaires )
Freinage : facteurs déterminants  
(3 commentaires )
Géométrie des trains roulants  
(5 commentaires )
4 roues directrices : fonctionnement  
(2 commentaires )
Les types de châssis  
(0 commentaires )
Suspension pneumatique  
(5 commentaires )
Choix de jantes  
(2 commentaires )
La direction assistée  
(192 commentaires )
Suspension active et semi-active  
(8 commentaires )
Roulement à bille  
(1 commentaires )
Angle de carrossage  
(7 commentaires )
Amortisseur et suspension  
(18 commentaires )
Rôle de la barre stabilisatrice  
(28 commentaires )
Le capteur PMH / vilebrequin  
(24 commentaires )
Le chauffage : principe  
(9 commentaires )
Climatisation : le principe  
(79 commentaires )
Kit protoxyde d'azote Nitrous / N2O  
(0 commentaires )
Pompe à essence  
(5 commentaires )
Pompe de gavage  
(224 commentaires )
Le boitier ABS  
(8 commentaires )
Fonctionnement de l'ABS  
(9 commentaires )
Hybrid Assist de Renault  
(2 commentaires )
Fonctionnement des voitures hybrides  
(18 commentaires )
Rôle et fonctionnement des relais  
(2 commentaires )
Eclairage Led matriciel / Matrix Led  
(0 commentaires )
Le moteur électrique  
(1 commentaires )
Vitres électriques  
(46 commentaires )
Phares automatiques  
(1 commentaires )
Essuie-glace automatique  
(2 commentaires )
Le démarreur  
(34 commentaires )
Fonctionnement de l'AFU  
(2 commentaires )
Fonctionnement de l'ESP  
(25 commentaires )
Fonctionnement des phares au Xénon  
(5 commentaires )
Fonctionnement du radar de recul  
(10 commentaires )
Fonctionnement Stop and Start  
(3 commentaires )
Rapport entre cylindrée et puissance  
(12 commentaires )
Moteur transversal et longitudinal  
(7 commentaires )
Différence entre puissance et couple  
(37 commentaires )
Savoir lire une fiche technique  
(3 commentaires )
Aides à la conduite  
(1 commentaires )
Les différents segments du marché  
(2 commentaires )
Moteur en ligne VS moteur en V  
(3 commentaires )
Moteur à injection d'eau  
(5 commentaires )
Système Pantone  
(19 commentaires )
Boîte CVT à variation continue  
(4 commentaires )
La boîte épicycloïdale (BVA)  
(4 commentaires )
Lubrification d'un moteur  
(17 commentaires )
 


© CopyRights Fiches-auto.fr 2017. Tous droits de reproductions réservés.



>> Nous contacter - Mentions légales




Fiches-auto.fr : Conseils et infos pour l'achat et la vente de voitures d'occasion. Fiches auto, essais, tests (fiabilité, consommation, les plus, les moins)